(C) Abdul Sheik/Jean-Nicolas Audinot (LCSB/LIST)

Das Bild zeigt eine 3D Projektion von drei Strängen, die aus aneinander gereihten Bakterienzellen bestehen. Die regenbogenfarbigen Zonen stellen die selektive Nährstoffaufnahme in einzelnen Zellen dar.

Eine kontroverse, aber erfolgreiche Investitionsstrategie in unbeständigenen Märkten sind Sicherungsgeschäfte, die das Risiko streuen: gegensätzliche Investitionen werden gleichzeitig auf zwei verschiedenen Märkten getätigt, um das Gesamtrisiko zu minimieren und den Profit zu maximieren.

Neue Ergebnisse der Forschungsgruppe Eco-Systems Biology am Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) der Universität Luxembourg und Forschern am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) legen nahe, dass Mikroorganismen ähnliche Strategien anwenden, um Vorräte anzulegen, wenn ihr Ökosystem, wie zum Beispiel Kläranlagen, unvorhersehbaren Schwankungen unterliegt.

Diese Ergebnisse sind heute in dem Artikel "In situ phenotypic heterogeneity among single cells of the filamentous bacterium Candidatus Microthrix parvicella" veröffentlicht worden.

Selektive Nährstoffaufnahme innerhalb einer Population

Die Forscher hatten in vorrausgegangenen Studien an Microthrix parvicella, einem Mikroorganismus, der weltweit bakterielle Gemeinschaften in Kläranlagen dominiert, bereits festgestellt, dass dieser Organimus das An- und Abschalten seiner Gene gezielt regulieren kann, um vorhandene Nährstoffe wie Fette, Proteine und Kohlenhydrate optimal zu nutzen. Nun wollten sie nachvollziehen, wie einzelne Zellen zu diesem allgemeinen Muster beitragen.

Zu ihrer Überraschung fanden die Forscher, dass bestimmte Nährstoffe nur von manchen, aber nicht von allen Bakterienzellen aufgenommen wurden. Dieses uneinheitliche Verhalten innerhalb der Microthrix parvicella Population stellt vermutlich eine Anpassungsstrategie an die unvorhersehbaren Bedingungen dar, ähnlich wie man es in unbeständigen Märkten beobachten kann.

Gleiche Strategie im Ökosystem Darm?

Der mangelnde Hunger auf die dargebotenen Nährstoffe in manchen Zellen der gleichen Population gleicht also einem Hedgefondgeschäft, das die Gesamtpopulation auf alle Eventualitäten vorbereitet und somit ihren langfristigen Erfolg garantiert.

Die Studienergebnisse haben auch unser Verständnis anderer mikrobiellen Gemeinschaften weitergebracht. Zum Beispiel sind mikrobielle Gemeinschaften im menschlichen Darm durch unsere Essgewohnheiten starken Schwankungen des Nährstoffangebots ausgesetzt. Ein grundlegendes Verständnis, wie sich Bakterien auf solche Schwankungen einstellen, kann so auch helfen gesundheitsfördernde  Darmbakterien dauerhaft zu erhalten.

Autor: Paul Wimes (LCSB)
Photo © Abdul Sheik/Jean-Nicolas Audinot (LCSB/LIST)Das Bild zeigt eine 3D Projektion von drei Strängen, die aus aneinander gereihten Bakterienzellen bestehen. Die regenbogenfarbigen Zonen stellen die selektive Nährstoffaufnahme in einzelnen Zellen dar. Diese Bilder wurden mit einem speziellen Mikroskop aufgenommen, einem NanoSIMS. Mehr Infos zu diesem Gerät hier

Infobox

Veröffentlichung

 

Sheik A, Muller E, Audinot J-N, Lebrun L, Grysan P, Wilmes P. 2015. In situ phenotypic heterogeneity among single cells of the filamentous bacterium Candidatus Microthrix parvicella. The ISME Journal, advance online publication, doi: 10.1038/ismej.2015.181. Hier der Link

 

Kontakt

 

Paul Wilmes, Associate Professor 
Eco-Systems Biology Group (LCSB, University of Luxembourg)

 

Auch interessant

Urbaner Metabolismus Die verborgenen Folgen des Ressourcen-Verbrauchs in Städten sichtbar machen

Die Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit, die das Leben in Städten mit sich bringt, machen sich meist ganz woanders be...

FNR
Atmosphär Wéi entsteet en zweet Ozonlach iwwert dem Nordpol?

Zanter manner FCKWen produzéiert ginn, déi Ozon zerstéieren, schéngt d'Ozonschicht gerett ze sinn. Firwat konnt trotzdee...

FNR
Interaktive Konferenz Wie kann man als Bürger seine Umweltbelastung reduzieren?

Am 17. November 2020 findet die nächste interaktive Konferenz „So you think you’re green” statt (online). Diese konzentr...

FNR

Auch in dieser Rubrik

Urbaner Metabolismus Die verborgenen Folgen des Ressourcen-Verbrauchs in Städten sichtbar machen

Die Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit, die das Leben in Städten mit sich bringt, machen sich meist ganz woanders bemerkbar. Mit diesen Zusammenhängen befasste sich Thomas Elliot am LIST.

FNR
Road sign CO2 Emissions
Statistik Der Einfluss der Corona-Krise auf Luxemburgs Klimaziele

Im Jahr 2020 befand sich Luxemburg auf einem guten Weg, seine CO2-Emissionsziele für 2030 zu erreichen. Leider ist dies jedoch nicht dem Klimaschutz zu verdanken.

Hochhausfassade
Smart Cities Viel Fläche für Fotovoltaik: Auf der Suche nach Energiepotenzialen in der Stadt

75 Prozent der Europäer leben in Städten. Ein vom LIST entwickelter 3D-Algorithmus soll nun dabei helfen, genau dort ideale Standorte und Flächen für Fotovoltaik-Projekte zu ermitteln.

Science Alert Film ab für Tischtennis, Wein und Wissenschaft

Mit seinem neuen Angebot „Science Alert“ wirft das Luxembourg Science Center einen Blick auf wissenschaftliche Zusammenhänge hinter alltäglichen Themen.